Java虚拟机的内存模型

一、问题起源

　　这篇文章的起源其实是博主想要学习Java并发，计算机并发的痛点在于一方面cpu越来越多核化，另外

一个方面就是cpu和存储以及通信子系统的速度差距太大，大概来说，cpu速度是ns级，内存100ns，硬盘ms，内存比cpu慢100倍，

硬盘比cpu慢100万倍，cpu如果-等这些速度慢的多的小伙伴，势必造成计算资源的浪费。物理机为了解决cpu与内存的速度差，

在两者之间加入了缓存，有缓存就会引入新问题，即缓存一致性问题。

　　　　　　图1（图片来自参考文献【1】）

　　为了解决缓存一致性问题，各个cpu在访问缓存和主内存时需要遵守一定的缓存一致性协议，

把对特定的内存和缓存的访问过程抽象出来，就称之为“内存模型”。

二、JVM的内存模型

　　如下图所示，与物理机中cpu访问内存的结构类似，JVM内存模型中，所有变量都存储在主内存（Main Memory）

每条线程有自己的工作内存（Working Memory），变量在不同线程间的传递需要通过主内存。

　　　　　　 图2（图片来自参考文献【1】）

　　如上所述，变量在线程间的传递需要工作内存和主内存间的交互。这种交互要遵循一定的一致性协议。

这里简单称为“交互协议”，交互协议具体体现为8中原子操作和一些操作规则，如下：

>8中原子操作

1. lock：作用于主内存的变量，把一个变量标识为一条线程独占的状态；
2. unlock：作用于主内存的变量，把一个变量从一条线程独占的状态释放出来，释放后的变量才可以被其他线程上锁；
3. read：作用于主内存的变量，把一个变量从主内存传输到线程的工作内存，这一步仅仅是传输动作；
4. load：作用于工作内存的变量，把read中传输过来的变量放入工作内存的副本中；
5. use：作用于工作内存的变量，把工作内存中的一个变量传递给执行引擎，即线程在读取变量的值；
6. assign：作用于工作内存的变量，把一个从执行引擎接收到的值赋给工作内存的变量，即线程在写变量的值；
7. store：作用于工作内存的变量，把一个变量的值传输到主内存，这一步仅仅是传输动作；
8. write：作用于主内存的变量，把store过来的变量值放入主内存的变量中。

>操作规则

未完待续。。。

参考文献：

【1】深入理解Java虚拟机 by 周志明

【2】Java并发编程实战 机械工业出版社2012